多層電路的高導(dǎo)熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明有關(guān)于一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置,包含一導(dǎo)熱基板、一多層電路板以及一晶片封裝模塊。導(dǎo)熱基板具有一設(shè)置面與至少一自設(shè)置面突出的凸臺(tái);多層電路板設(shè)置于導(dǎo)熱基板上,并具有至少一穿孔,且凸臺(tái)對(duì)應(yīng)地自穿孔穿設(shè)出;晶片封裝模塊具有至少一散熱區(qū)與多個(gè)接腳,散熱區(qū)對(duì)應(yīng)地貼合于凸臺(tái),接腳設(shè)置于散熱區(qū)的周圍,且接腳電性連接于多層電路板。
【專利說明】多層電路的高導(dǎo)熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置,尤指一種將導(dǎo)熱基板的凸臺(tái)穿設(shè)于多層電路板的穿孔,以使晶片封裝模塊設(shè)置于凸臺(tái)與多層電路板上的多層電路的高導(dǎo)熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展的日益精進(jìn),LED發(fā)光技術(shù)已日漸成熟并成為人類日常生活的必需品。然而,其功率消耗與發(fā)熱量亦隨之大幅提高,若無(wú)法有效降低或散除熱量則會(huì)造成LED亮度降低及加速元件劣化;因此,散熱基板的好壞是LED熱管理的重要一環(huán)。
[0003]在現(xiàn)有的技術(shù)中,金屬印刷電路板(MCPCB ;Mental Core PCB)是目前高散熱基板的最佳解決方案,常見的MCPCB形式包含單側(cè)單層、單側(cè)雙層或雙側(cè)單層等薄膜式PCB架構(gòu),以縮短通過高熱阻材料的路徑。所以現(xiàn)在照明用或顯示器背光板所使用的LED燈板或燈條都是以單層或雙層鋁基板或銅基板為電路板。
[0004]承上所述,雖然鋁基板已具有相當(dāng)優(yōu)越的熱傳導(dǎo)特性,但是基板與電極之間往往要間隔一層絕緣層,然而絕緣層的熱阻極高,因此會(huì)降低電路之間的散熱效果。在導(dǎo)熱需求更高的MCPCB制作中,通常會(huì)預(yù)先將金屬基板上要貼覆薄膜PCB的區(qū)域進(jìn)行蝕刻,之后才將PCB貼覆上;藉此,PCB的散熱路徑就可以縮短,有效地增加散熱的能力。然而,若要制作超過4層甚至8層PCB時(shí),就無(wú)法以薄膜PCB完成,且金屬基板與PCB的結(jié)合有一定的困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于在現(xiàn)有技術(shù)中,通常是使用金屬基印刷電路板(MCPCB ;Mental Core PCB)來解決散熱的問題,然而金屬基印刷電路板的技術(shù)大都受限于單側(cè)單層、單側(cè)雙層或雙側(cè)單層等薄膜式PCB的架構(gòu),無(wú)法應(yīng)用在超過4層的多層電路板上。
[0006]緣此,本發(fā)明的主要目的是提供一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其是利用導(dǎo)熱基板的凸臺(tái)穿設(shè)于多層電路板,并使凸臺(tái)直接接觸晶片封裝模塊以進(jìn)行散熱。
[0007]承上所述,本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題所采用的必要技術(shù)手段是提供一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置,包含一導(dǎo)熱基板、一多層電路板以及一晶片封裝模塊。導(dǎo)熱基板具有一設(shè)置面與至少一自設(shè)置面突出的凸臺(tái);多層電路板設(shè)置于導(dǎo)熱基板上,并具有至少一穿孔,且凸臺(tái)對(duì)應(yīng)地自穿孔穿設(shè)出;晶片封裝模塊具有至少一散熱區(qū)與多個(gè)接腳,散熱區(qū)對(duì)應(yīng)地貼合于凸臺(tái),接腳設(shè)置于散熱區(qū)的周圍,且接腳電性連接于多層電路板。
[0008]由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為,凸臺(tái)具有一吸熱面,多層電路板具有一電路印刷面,電路印刷面與吸熱面為共平面。較佳者,散熱區(qū)的面積大于吸熱面的面積。
[0009]由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為,導(dǎo)熱基板通過一蝕刻制程產(chǎn)生凸臺(tái)。
[0010]由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為,導(dǎo)熱基板還包含一散熱面,散熱面與設(shè)置面分別位于導(dǎo)熱基板的二側(cè)。較佳者,多層電路的高導(dǎo)熱裝置還包含一致冷晶片,其貼合于導(dǎo)熱基板的散熱面;以及,多層電路的高導(dǎo)熱裝置還包含一均溫板,其貼合于致冷晶片;更進(jìn)一步地,多層電路的高導(dǎo)熱裝置還包含一散熱鰭片,設(shè)置于均溫板上;此夕卜,多層電路的高導(dǎo)熱裝置還包含一風(fēng)扇,設(shè)置于散熱鰭片上。
[0011]由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為,晶片封裝模塊為一基板上晶片封裝(Chip on Board, COB)的發(fā)光二極管模塊。
[0012]本發(fā)明所采用的具體實(shí)施例,將藉由以下的實(shí)施例及圖式作進(jìn)一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置立體示意圖;
[0014]圖2顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置立體分解示意圖;
[0015]圖3顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置另一視角的立體分解示意圖;
[0016]圖4顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置剖面示意圖;以及
[0017]圖5顯示本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置剖面示意圖。
[0018]100,200 多層電路的高導(dǎo)熱裝置
[0019]1、Ia導(dǎo)熱基板
[0020]IlUla 設(shè)置面
[0021]12凸臺(tái)
[0022]121吸熱面
[0023]13a散熱面
[0024]2、2a多層電路板
[0025]21印刷電路面
[0026]22穿孔
[0027]3、3a晶片封裝模塊
[0028]31散熱區(qū)
[0029]32接腳
[0030]4致冷晶片
[0031]5均溫板
[0032]6散熱鰭片
[0033]7風(fēng)扇
[0034]S1、S2焊錫層
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0036]請(qǐng)參閱圖1至圖4,圖1顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置立體示意圖;圖2顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置立體分解示意圖;圖3顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置另一視角的立體分解示意圖;圖4顯示本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置剖面示意圖。如圖所示,一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置100包含一導(dǎo)熱基板1、一多層電路板2以及四個(gè)晶片封裝模塊3。
[0037]導(dǎo)熱基板I具有一設(shè)置面11與四個(gè)凸臺(tái)12,凸臺(tái)12自設(shè)置面11突伸出,且凸臺(tái)12具有一吸熱面121。在本實(shí)施中,導(dǎo)熱基板I為一銅基板,而凸臺(tái)12是經(jīng)由蝕刻制程所形成,并且使用CNC (Computer Numerical Control)方式進(jìn)行修整。此外,在其他實(shí)施例中,導(dǎo)熱基板I亦可為其他高熱傳導(dǎo)系數(shù)的金屬基板。
[0038]多層電路板2設(shè)置于導(dǎo)熱基板I上,并具有一電路印刷面21與四個(gè)穿孔22。穿孔22分布于多層電路板2上,且凸臺(tái)12分別對(duì)應(yīng)于穿孔22并自穿孔22穿設(shè)出。其中,當(dāng)多層電路板2設(shè)置于導(dǎo)熱基板I上時(shí),吸熱面121與電路印刷面21為共平面。
[0039]晶片封裝模塊3具有至少一散熱區(qū)31與多個(gè)接腳32,散熱區(qū)31對(duì)應(yīng)地貼合于凸臺(tái)12的吸熱面121。接腳32均勻地分布設(shè)置于散熱區(qū)31的周圍,且接腳32電性連接于多層電路板2。其中,散熱區(qū)31與吸熱面121之間以一焊錫層SI焊接地連結(jié),一般來說散熱區(qū)31的面積會(huì)大于吸熱面121的面積,藉以使晶片封裝模塊3運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱量可以由吸熱面121大幅地帶走;接腳32與多層電路板2之間亦設(shè)有一焊錫層S2,藉以使晶片封裝模塊3可電性連結(jié)于多層電路板2上的電路(圖未示)。
[0040]在本實(shí)施例中,晶片封裝模塊3為一基板上晶片封裝(Chip on Board, COB)的發(fā)光二極管模塊,其是將多個(gè)發(fā)光二極管晶片封裝于陶瓷基板上,而發(fā)光二極管晶片則是通過接腳32電性連結(jié)于多層電路板2。
[0041]如上所述,本發(fā)明的多層電路的高導(dǎo)熱裝置藉由導(dǎo)熱基板的凸臺(tái)直接接觸晶片封裝模塊的散熱區(qū),可以有效的將熱量導(dǎo)引出,而由于多層電路板具有穿孔,因此可以穿過凸臺(tái)供晶片封裝模塊設(shè)置,藉此,相較于現(xiàn)有技術(shù)僅能將金屬基印刷電路板應(yīng)用于薄膜式的印刷電路板架構(gòu),本發(fā)明藉由在多層電路的設(shè)置穿孔,并利用導(dǎo)熱基板的凸臺(tái)穿設(shè)于穿孔,確實(shí)可以有效的增加晶片封裝模塊的散熱效率。
[0042]請(qǐng)參閱圖1至圖5,圖5顯示本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的多層電路的高導(dǎo)熱裝置剖面示意圖。如圖所示,一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置200包含一導(dǎo)熱基板la、一多層電路板2a、二晶片封裝模塊3a、多個(gè)致冷晶片4、一均溫板5、一散熱鰭片6以及一風(fēng)扇7。其中,導(dǎo)熱基板la、多層電路板2a以及晶片封裝模塊3a皆與上述第一較佳實(shí)施例的導(dǎo)熱基板1、多層電路板2以及晶片封裝模塊3相似,其差異僅在于,導(dǎo)熱基板Ia除了具有與上述的設(shè)置面11相似的一設(shè)置面Ila外,還具有一散熱面13a,而散熱面13a與設(shè)置面Ila分別位于導(dǎo)熱基板Ia的二側(cè)。
[0043]上述多個(gè)致冷晶片4均勻分散地貼合于導(dǎo)熱基板Ia的散熱面13a,以供使用者主動(dòng)式的控制溫度的降低。均溫板5貼合于致冷晶片4,以將多個(gè)致冷晶片4所產(chǎn)生的區(qū)塊熱源快速擴(kuò)散為面形熱源。散熱鰭片6設(shè)置于均溫板5上,用以將均溫板5所傳送的熱量發(fā)散出,且風(fēng)扇7設(shè)置于散熱鰭片6上,藉以加速散熱鰭片6的散熱速率。
[0044]如上所述,藉由上述利用致冷晶片、均溫板、散熱鰭片以及風(fēng)扇的方式,更能有效的使本發(fā)明的多層電路的高導(dǎo)熱裝置的散熱效率提升。
[0045]藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述,希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神,而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利范圍的范疇內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,包含: 一導(dǎo)熱基板,具有一設(shè)置面與至少一自該設(shè)置面突出的凸臺(tái); 一多層電路板,設(shè)置于該導(dǎo)熱基板上,并具有至少一穿孔,該凸臺(tái)對(duì)應(yīng)地自該穿孔穿設(shè)出;以及 至少一晶片封裝模塊,具有至少一散熱區(qū)與多個(gè)接腳,該散熱區(qū)對(duì)應(yīng)地貼合于該凸臺(tái),所述接腳設(shè)置于該散熱區(qū)的周圍,且所述接腳電性連接于該多層電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,該凸臺(tái)具有一吸熱面,該多層電路板具有一電路印刷面,該電路印刷面與該吸熱面為共平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,該散熱區(qū)的面積大于該吸熱面的面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,該導(dǎo)熱基板通過一蝕刻制程產(chǎn)生該凸臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,該導(dǎo)熱基板還包含一散熱面,該散熱面與該設(shè)置面分別位于該導(dǎo)熱基板的二側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,還包含一致冷晶片,其貼合于該導(dǎo)熱基板的散熱面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,還包含一均溫板,其貼合于該致冷晶片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,還包含一散熱鰭片,設(shè)置于該均溫板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,還包含一風(fēng)扇,設(shè)置于該散熱鰭片上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路的高導(dǎo)熱裝置,其特征在于,該晶片封裝模塊為一基板上晶片封裝的發(fā)光二極管模塊。
【文檔編號(hào)】H05K1/18GK104244581SQ201310222349
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月6日
【發(fā)明者】楊蘭升, 呂啟銘, 李泓錫 申請(qǐng)人:致茂電子(蘇州)有限公司